Конусы Морзе
Конус Морзе, предложенный изобретателем Стивеном Морзе является наиболее применяемым способом крепления инструмента. Существующее подразделение на восемь размеров, от КМ0 до КМ7, и девять размеров укороченных позволяют применять конический хвостовик для различного режущего инструмента, оснастки и приспособлений. Конусность при этом варьируется в соотношении от 1:19,002 (при угле 1°25′43″) до 1:20,047 (угол при этом соотношении равен 1°30′26″).
КМ7 отечественным ГОСТом 25557-82 не рекомендуется к применению и вместо него применяется метрический конус № 80, например в отверстии шпинделя некоторых токарных станков. Типоразмер конуса в качестве хвостовика инструмента зависит от способа установки и предназначения последнего, и бывает как укороченным, так и Конусы Морзе или с лапкой.
Основные сведения о хвостовиках и их обозначение
Существует несколько видов исполнения инструментального конуса. Он может содержать резьбу, лапку или обходиться без них.
В его торце может быть нарезана резьба, которую делают для закрепления инструмента на шпинделе с использованием штревеля. Это специальный шток, предотвращающий выпадение инструмента. Также с его помощью изделие можно извлечь, если его случайным образом заклинит в шпинделе.
Если хвостовик изготовлен с лапкой, то она удерживает инструмент в шпинделе за счет того, что закреплена в специальном пазу. Лапка имеет два предназначения, с ее помощью легче достать изделие из шпинделя, а также создается жесткая фиксация и не будет проворачивания.
Также можно встретить исполнение с несколькими канавками и отверстиями. Они имеют разную глубину и размеры. Их задача – подводить к режущему инструменту смазочно-охлаждающую жидкость.
Хвостовики инструмента бывают различной конструкции и обозначаются буквенным кодом. Ниже приведена их расшифровка:
- BI – внутренний, имеется паз;
- ВЕ – наружный, имеется лапка;
- AI – внутренний, имеется отверстие по оси;
- АЕ – наружный, имеется отверстие по оси с резьбой;
- BIK – внутренний, имеются паз и отверстие для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ);
- ВЕК – наружный, имеется лапка и отверстие для подачи СОЖ;
- AIK – внутренний, содержит отверстия по оси и для подачи СОЖ;
- АЕК – наружный, содержит отверстие по оси с резьбой и отверстие для подачи СОЖ.
Наружный и внутренний соответствуют своим названиям. В зависимости от используемого инструмента, следует выбирать исполнение наружное или внутреннее.
Конусы Морзе и метрические с резьбовым отверстием
Для надёжной фиксации инструмента, как например фрез, применяется конус Морзе с внутренним резьбовым отверстием. Фиксирование (затягивание) выполняется с помощью штревеля, или болтом, если инструмент устанавливается в переходную втулку. Данная конструкция также способствует быстрой и удобной замене инструмента путём выжимания конусного хвостовика.
Основные размеры наружных инструментальных метрических и Морзе конусов с резьбовым отверстием
| Наименование конуса | N конуса | Конусность | D, мм | D1, мм | d, мм | l, мм | Lmax, мм | tmax, мм | M | t1, min, мм |
| Морзе | 1 | 1:20,047 | 12,065 | 12,2 | 9 | 3,5 | 57 | 5 | M6 | 16 |
| 2 | 1:20,020 | 17,780 | 18 | 14 | 5 | 69 | 5 | M10 | 24 | |
| 3 | 1:19,992 | 23,825 | 24,1 | 19 | 5 | 86 | 7 | M12 | 28 | |
| 4 | 1:19,254 | 31,267 | 31,6 | 25 | 6,5 | 109 | 9 | M16 | 32 | |
| 5 | 1:19,002 | 44,399 | 44,7 | 35,7 | 6,5 | 136 | 10 | M20 | 40 | |
| 6 | 1:19,180 | 63,348 | 63,8 | 51 | 8 | 190 | 16 | M24 | 50 | |
| Метрический | 80 | 1:20 | 80 | 80,4 | 67 | 8 | 204 | 24 | M30 | 65 |
| 100 | 1:20 | 100 | 100,5 | 85 | 10 | 242 | 30 | M36 | 80 | |
| 120 | 1:20 | 120 | 120,6 | 102 | 12 | 280 | 36 | M36 | 80 | |
| 160 | 1:20 | 160 | 160,8 | 138 | 16 | 356 | 48 | M48 | 100 | |
| 200 | 1:20 | 200 | 201 | 174 | 20 | 432 | 60 | M48 | 100 | |
Конусы Морзе и метрические с лапкой
Конструкция шпинделей сверлильных, сверлильно-фрезерных, и некоторых типов других станков для надёжной фиксации режущего инструмента и предотвращения проворачивания имеет паз для лапки конуса. Сквозное поперечное отверстие предназначено для установки в паз клина, и нетрудного извлечения конусной оправки инструмента.
Основные размеры наружных инструментальных метрических и Морзе конусов
| Наименование конуса | N конуса | Конусность | D, мм | D1, мм | d1, мм | a, мм | Lmax, мм | lmax, мм | emax, мм |
| Метрический | 4 | 1:20 | 4 | 4,1 | — | 2 | — | — | — |
| 6 | 1:20 | 6 | 6,2 | — | 3 | — | — | — | |
| Морзе | 0 | 1:19,212 | 9,045 | 9,2 | 6,1 | 3 | 59,5 | 56,5 | 10,5 |
| 1 | 1:20,047 | 12,065 | 12,2 | 9 | 3,5 | 65,5 | 62 | 13,5 | |
| 2 | 1:20,020 | 17,780 | 18 | 14 | 5 | 80 | 75 | 16 | |
| 3 | 1:19,992 | 23,825 | 24,1 | 19,1 | 5 | 99 | 94 | 20 | |
| 4 | 1:19,254 | 31,267 | 31,6 | 24,5 | 6,5 | 124 | 117,5 | 24 | |
| 5 | 1:19,002 | 44,399 | 44,7 | 35,7 | 6,5 | 156 | 149,5 | 29 | |
| 6 | 1:19,180 | 63,348 | 63,8 | 51 | 8 | 218 | 210 | 40 | |
| Метрический | 80 | 1:20 | 80 | 80,4 | 69 | 8 | 228 | 220 | 48 |
| 100 | 1:20 | 100 | 100,5 | 87 | 10 | 270 | 260 | 58 | |
| 120 | 1:20 | 120 | 120,6 | 105 | 12 | 312 | 300 | 68 | |
| 160 | 1:20 | 160 | 160,8 | 141 | 16 | 396 | 380 | 88 | |
| 200 | 1:20 | 200 | 201 | 177 | 20 | 480 | 460 | 108 | |
Диаметры D1 и d1 являются теоретически-расчётными и зависят от номинальных размеров D, a и l.
Основные размеры внутренних инструментальных метрических и Морзе конусов
| Наименование конуса | N конуса | Конусность | D, мм | g, мм | h, мм | l1, мм |
| Метрический | 4 | 1:20 | 4 | 2,2 | 8 | 21 |
| 6 | 1:20 | 6 | 3,2 | 12 | 29 | |
| Морзе | 0 | 1:19,212 | 9,045 | 3,9 | 15 | 49 |
| 1 | 1:20,047 | 12,065 | 5,2 | 19 | 52 | |
| 2 | 1:20,020 | 17,780 | 6,3 | 22 | 62 | |
| 3 | 1:19,992 | 23,825 | 7,9 | 27 | 78 | |
| 4 | 1:19,254 | 31,267 | 11,9 | 32 | 98 | |
| 5 | 1:19,002 | 44,399 | 15,9 | 38 | 125 | |
| 6 | 1:19,180 | 63,348 | 19 | 47 | 177 | |
| Метрический | 80 | 1:20 | 80 | 26 | 52 | 186 |
| 100 | 1:20 | 100 | 32 | 60 | 220 | |
| 120 | 1:20 | 120 | 38 | 70 | 254 | |
| 160 | 1:20 | 160 | 50 | 90 | 321 | |
| 200 | 1:20 | 200 | 62 | 110 | 388 | |
Габариты и элементы конуса Морзе
Отличительной чертой одного конуса Морзе от другого являются размеры. Существуют несколько их видов и в соответствии с ГОСТом каждый имеет определенный номер и аббревиатуру. Чтобы измерить его, необходимо воспользоваться калибровкой, а лучше всего специальной таблицей, которая позволит рассчитать размеры до микрона. В зависимости от станка, на котором будет проводиться обработка детали, следует выбирать например резец, сверло, а затем вид изобретения Стивена Морзе.
С развитием машиностроительной отрасли возникла потребность в расширении модельного ряда конусов Морзе. Для этого был разработан метрический конус, который не имел особых конструктивных отличий от своего предшественника. Его конусность равнялась 1:20, при этом угол 2°51’51″, а уклон 1°25’56″. Метрические конусы позволили создать большой выбор инструмента для различных станков и операций. Классифицируются они на две категории: большие и малые. Большие обозначаются, например № 120, 200, и цифры соответствуют наибольшему диаметру метрического конуса.
Размеры конуса Морзе
Инструментальный конус представляет собой конический хвостовик какого-нибудь режущего инструмента и коническое отверстие в шпинделе или бабке такого же диаметра. Его функция заключается в быстрой смене режущего инструмента и сохранении высокой точности при центрировании и закреплении.
Применяется в основном в станках с ЧПУ, потому что устраняет ряд недостатков обычного конуса Морзе.
Преимущества:
- заклинивание хвостовиков в шпинделе гораздо меньше;
- меньшие размеры;
- улучшенный упор по оси;
- простота закрепления;
- автоматическая смена режущего инструмента.
В наши дни конусы Морзе изготавливают в соответствие с международным стандартом ISO и DIN. В России система стандартизации объединяет в один класс как просто конусы Морзе, так и метрические и инструментальные. Информацию о них можно получить в ГОСТ 25557-82. Ситуация с единым ГОСТом сложилась из-за того, что конусы Морзе со времен СССР пользуются в нашем государстве большой популярностью, а параллельно с этим появилось много новых.
Скачать ГОСТ 25557-82
Конусы Морзе распределены по 8 категориям. За рубежом это МТ0, МТ1, МТ2, МТ3, МТ4, МТ5, МТ6, МТ7. В Германии такая же нумерация, но буквенное обозначение МК. В нашей стране и на постсоветском пространстве КМ0, КМ1, КМ2, КМ3, КМ4, КМ5, КМ6 и №80.
Укороченный конус
Как показало время, некоторые конусы Морзе зарубежного производства неудобны в эксплуатации по причине большой длины. На этот случай был разработан ряд укороченных изделий, имеющий 9 размеров.
Укороченные конусы Морзе
По причине избыточности длины конуса Морзе при некотором его применении, был образован стандарт укороченных конусов. В обозначении конуса находится значение наибольшего диаметра образованного после уменьшения длины при сохранении соотношения. Таким образом девять типоразмеров укороченных конусов, В7, В10, В12, В16, В18, В22, В24, В32, В45 получили распространение при установке сверлильных патронов и другого инструмента.
Значения диаметров D1 и d1 являются теоретически-расчётными и зависят от номинальных размеров D и L.
Основные размеры укороченных конусов Морзе
| Наименование конуса | N конуса Морзе | D, мм | D1, мм | d1, мм | amax, мм | L, мм | M | l1, мм |
| B7 | 0 | 7,067 | 7,2 | 6,5 | 3,0 | 11,0 | — | — |
| B10 | 1 | 10,094 | 10,3 | 9,4 | 3,5 | 14,5 | — | — |
| B12 | 1 | 12,065 | 12,2 | 11,1 | 3,5 | 18,5 | М6 | 16,0 |
| B16 | 2 | 15,733 | 16,0 | 14,5 | 5,0 | 24,0 | — | — |
| B18 | 2 | 17,780 | 18,0 | 16,2 | 5,0 | 32,0 | М10 | 24,0 |
| B22 | 3 | 21,793 | 22,0 | 19,8 | 5,0 | 40,5 | — | — |
| B24 | 3 | 23,825 | 24,1 | 21,3 | 5,0 | 50,5 | М12 | 28,0 |
| B32 | 4 | 31,267 | 31,6 | 28,6 | 6,5 | 51,0 | М16 | 32,0 |
| B45 | 5 | 44,399 | 44,7 | 41,0 | 6,5 | 64,5 | М20 | 40,0 |
Разновидности конусов
Морзе может изготовляться по разным технологиям, поэтому не всегда один инструмент можно без проблем заменить на другой.
Прежде чем подбирать подходящий обтекатель, нужно определиться, какие у конуса Морзе размеры, соответствующие ГОСТу.
Инструменты зачастую отличаются друг от друга длиной, диаметром, величиной угла.
При выборе обтекателя нужно обращать внимание на буквенные обозначения и на цифры:
- число напротив буквы «Д» означает базовый размер конусного гнезда;
- числовой показатель возле «Л» — это глубина проникновения.
Размеры эти общие для всех стран, где активно применяется метрическая система счисления. Создаваемые сегодня обтекатели Морзе, как правило, имеют переходники, которые можно менять. Это упрощает работу, так как оборудование может быть совмещено с разными стандартами.
Заглавные буквы латинского алфавита обозначают особенности фланцевого сечения. Сам пролювий может иметь длину от 2,5 см до 16 см.
Сегодня наиболее качественными обтекателями для сверлильных станков можно считать инструменты, которые выпускаются под брендами «Кеннаметал» и «Капто».
Те, кто работает на станке, прекрасно знают, что они обладают хорошей устойчивостью к резким и значительным изменениям температуры. Конусы этих марок достаточно прочны и удобны в использовании. Они отвечают всем необходимым требованиям. Морзе, которые имеют маркировку «Капто», выпускаются на свет и распространяются по всему миру .
Сегодня такие инструменты продвигаются как аналоги HSK высшего класса. Сам обтекатель при проекции на плоскость будет иметь форму треугольника. На его круглых краях есть углубления. Но следует заметить, что такой инструмент имеет довольно высокую цену, так как процесс его изготовления весьма сложный. В свою очередь, Капто подразделяются на несколько типов, наиболее популярными среди которых являются те, что обозначены как «С3» и «С10».
Первоначально такой инструмент создавался для того, чтобы его можно было использовать при зажиме цанговым методом.
Существует разделение на 8 размеров: самый маленький из них обозначается как «КМ0», а самый большой — как «КМ7». Все остальные типы конусов также обозначаются буквами «К», «М» и цифрой от 1 до 6
. Впрочем, российский стандарт не рекомендует применять обтекатель Морзе КМ7, вместо него используется метрический конус № 80.
Обтекатели, которые созданы по дюймовым и метрическим стандартам, могут заменять друг друга. Они похожи во всем и различаются только резьбой хвостовика.
